Правительство Российской Федерации

Правительство Российской Федерации
Государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ
ПЕРМСКИЙ ФИЛИАЛ
Программа дисциплины
Проектирование информационных систем
для направления 080700.62 «Бизнес-информатика»
Утверждена
Одобрена на
заседании
кафедры
Учебно-методическим Советом ПФ ГУ-ВШЭ
Информационных технологий в бизнесе
Председатель________________ Г.Е.Володина
протокол___________________________
«_______»__________________________2010 г.
Зав. кафедрой_________ Т. А.Казаченко
«_____»_____________________2010 г.
Пермь 2010 год
1
I. Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС (для дисциплин
Федерального компонента).
ОПД.Ф.05
Проектирование информационных систем
Проектирование информационной системы (ИС). Понятия и структура проекта ИС.
Требования к эффективности и надежности проектных решений.
Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы и средства
проектирования ИС. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования.
Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии
проектирования ИС.
Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса проектирования ИС. Состав
работ на предпроектной стадии, стадии технического и рабочего проектирования, стадии
ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения. Состав проектной документации.
Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС.
Проектирование документальных БД: анализ предметной области, разработка состава и
структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса.
Проектирование фактографических БД: методы проектирования; концептуальное,
логическое и физическое проектирование. Принципы и особенности проектирования
интегрированных ИС. Система управления информационными потоками как средство
интеграции приложений ИС. Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.
Типовое проектирование ИС. Понятие типового элемента. Технологии параметрическиориентированного и модельно-ориентированного проектирования.
Автоматизированное проектирование ИС с использованием CASE-технологии.
Функционально-ориентированный и объектно-ориентированный подходы.
II. Пояснительная записка
1. Автор программы:
к. т. н., доцент Дерябин А.И.
2. Требования к студентам:
Для успешного изучения данного курса студенты должны владеть основными знаниями и
навыками, полученными при изучении курсов «Информатика и программирование»,
«Объектно-ориентированный анализ и программирование»: освоить способы работы с
основными структурами данных; получить понятие о структурном и объектноориентированном подходах программирования, получить представление о способах записи
отношений между классами и объектами с помощью языка UML.
3. Аннотация:
Дисциплина предназначена для студентов третьего курса направления 080700.62
Бизнес-информатика.
Целью курса является рассмотреть основные понятия и определения процесса
проектирования информационных систем на основе анализа предметной области,
познакомить студентов со структурным и объектно-ориентированным подходом к
проектированию ПО.
Программа курса предполагает проведение лекционных и практических занятий, а
также самостоятельную работу студентов при выполнении практических занятий в классе,
оборудованном IBM-совместимыми компьютерами.
Лекционный курс охватывает основные вопросы анализа и проектирования
информационных систем: понятие жизненного цикла ПО ИС, процессы жизненного цикла:
основные, вспомогательные, организационные, модели жизненного цикла, стадии и этапы
процесса канонического проектирования ИС, функциональное моделирование бизнес
процессов, моделирование потоков данных, объектно-ориентированные методы анализа и
проектирования ПО, использование CASE средств для получения бизнес моделей
предприятия и разработки структуры базы данных, состав и содержание операций типового
проектирования ИС.
2
Обязательное программное обеспечение, используемое при изучении данного курса: MS
Visio, BPwin, ERwin, Rational Rose.
4. Учебная задача курса:
В результате изучения курса студенты должны:
 Знать:
– основные технологии разработки информационных систем;
– последовательность и этапы разработки информационных систем;
– классификацию и основные характеристики CASE-средств;
– состав работ на стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в
действие, эксплуатации и сопровождения проекта ИС;
 Уметь строить структурные и объектно-ориентированные модели бизнес процессов с
помощью современных средств проектирования информационных систем;
 Иметь представление:
 о методах, технологиях и инструментальных средствах программной инженерии;
 о типовых проектах, методах типового проектирования;
 об основах структурного (процессного) подхода к анализу бизнес-процессов;
 об использовании объектно-ориентированного подхода для анализа бизнеспроцессов.
 об основах разработки структуры базы данных с использованием CASE-средств для
моделирования данных;
 Обладать навыками работы в современных средствах проектирования
информационных систем.
5. Формы контроля:
 текущий контроль:
- контроль качества подготовки к занятиям (контроль усвоения теоретического
материала, контроль выполнения заданий на самостоятельную работу);
- контроль выполнения заданий на практических и лабораторных занятиях
(результаты работы студента на каждом занятии заносятся на внешний носитель и
предъявляются преподавателю);
- контрольные работы.
- домашнее задание
 итоговый контроль: экзамен.
 итоговая оценка формируется на основе Положения «О рейтинге» ПФ ГУ-ВШЭ.
III. Содержание программы:
Раздел 1. Проектирование информационных систем
Тема 1. Введение. Основные понятия технологии проектирования
информационных систем (ИС)
Понятие и классификация ИС. Обеспечение ИС. Архитектура ИС. Системный подход к
проектированию программного обеспечения (ПО) ИС. Структура проекта ИС. Основные
особенности и проблемы проектов современных ИС. Требования к эффективности и
надежности проектных решений. Понятие программной инженерии. Методы, технологии и
инструментальные средства проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС.
Особенности проектирования интегрированных (корпоративных) ИС.
Тема 2. Жизненный цикл программного обеспечения ИС
Понятие жизненного цикла ПО ИС. Процессы жизненного цикла: основные,
вспомогательные, организационные.
Модели жизненного цикла. Каскадная модель. Эволюционная модель. Компонентноориентированная модель. Итерационные модели разработки ПО. Модель пошаговой
разработки. Спиральная модель.
3
Тема 3. Организация канонического проектирования ИС
Стадии и этапы процесса канонического проектирования ИС. Цели и задачи
предпроектной стадии создания ИС. Организация сбора материалов обследования. Объекты
обследования. Методы организации обследования и сбора материалов обследования.
Содержание программы обследования. Анализ материалов обследования. Состав и
содержание технико-экономического обоснования разработки ИС. Состав работ на стадии
технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие, эксплуатации и
сопровождения проекта ИС. Состав проектной документации. Взаимодействие
пользователей и разработчиков ИС на стадиях и этапах процесса проектирования.
Регламентация процессов проектирования, состава и содержания проектной документации в
отечественных (ГОСТ 34.601-603) и международных (ISO/IEC 12207) стандартах.
Тема 4. Анализ предметной области
Функциональное моделирование бизнес процессов (стандарт IDEF0). Моделирование
потоков данных (стандарт DFD). Сравнительный анализ.
Объектно-ориентированные методы анализа и проектирования ПО. Диаграммы
вариантов использования. Диаграммы взаимодействия. Диаграммы классов. Диаграммы
состояний. Диаграммы деятельности. Диаграммы компонентов.
Сопоставление и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов.
Тема 5. Использование CASE средств для анализа предметной области.
Этапы развития CASE-систем. Классификация CASE-систем, их характеристики.
Функциональный анализ CASE-средств. CASE средства BPwin и ERwin. CASE-система
Rational Rose.
Тема 6. Структурный (процессный) подход к анализу бизнес процессов.
Принципы процессного подхода. Диаграммы AS IS и AS TO BE. Построение бизнес
моделей с использованием методики Йордона.
Использование BPwin для получения бизнес-модели предприятия.
Тема 7. Проектирование структуры базы данных
Документальные и фактографические БД.
Особенности проектирования
документальных БД. Проектирование фактографических БД. Методы проектирования;
концептуальное, логическое и физическое проектирование. Концептуальные модели данных.
Объектно-ориентированные и семантические модели (ERD-модели). Понятие сущности.
Атрибуты. Виды связей. Проектирование структуры базы данных.
Использование ERwin для моделирования данных.
Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.
Тема 8. Типовое проектирование ИС
Понятие типового проекта, предпосылки типизации. Типовые элементы. Методы
типового проектирования. Технологии параметрически-ориентированного и модельноориентированного проектирования.
Оценка эффективности использования типовых решений.
Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР. Состав и содержание
операций типового элементного проектирования ИС.
Функциональные пакеты прикладных программ ППП как основа ТПР. Адаптация
типовой ИС.
Методы и средства прототипного проектирования ИС.
Понятие системы-прототипа. Классы инструментальных средств поддержки технологии
прототипного проектирования. Состав и содержание операций технологии прототипного
проектирования ИС. Особенности проектирования элементов ИС с использованием
прикладных утилит (генераторов программ, баз данных и пользовательских интерфейсов).
4
IV. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:
1.
Литература:
Базовый учебник:
Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных
систем. М., Финансы и статистика, 2006.
Основная:
1. Г.Н. Смирнова, А.А.Сорокин, Ю.Ф. Тельнов Проектирование экономических
информационных систем. Учебник. Москва, «Финансы и статистика»,2002г.
2. Маклаков С. В. BPwin и ERwin: CASE-средства для разработки информационных систем.
– М.:Диалог-МИФИ, 1999.
Дополнительная
1. Избачков Ю. С., Петров В. Н. Информационные системы: Учебник для вузов. 2-е изд.
СПб.:Питер, 2005. – 656с.
2. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на
С++, 2-е изд.-М.: Бином; СПб.: Невский проспект,1999.
3. Соммервилл И.Инженерия программного обеспечения-М.: Издательский дом
«Вильямс»,2002
4. Трофимов С.А. CASE- технологии: практическая работа в Rational Rose.- Бином,2002.
5. Автоматизированные Системы Стадии создания. ГОСТ 34.601-90 Комплекс стандартов
на автоматизированные системы. ИПК издательство стандартов, М., 1997
2. Тематика заданий по различным формам текущего контроля
Приложение 2. Тематика контрольных работ
Приложение 3. Тематика домашнего задания
Приложение 4. вопросы для самоконтроля
3. Методические рекомендации (материалы) преподавателю:
Изучение дисциплин направлено на получение студентами теоретических знаний и
практических навыков в проектировании информационных систем с помощью современных
CASE средств. Дисциплина изучается на лекциях и практических занятиях.
На лекциях рассматриваются основополагающие теоретические вопросы методологий
проектирования ИС, методологий описания предметных областей проектирования.
Практические занятия по дисциплине проводятся в компьютерном классе в следующих
средах:
 BPwin
 ERwin;
 Rational Rose .
На практических занятиях необходимо кратко разъяснить студентам основные
положения, раскрывающие тему; затем предложить студентам реализовать соответствующие
модели и выполнить их анализ.
В процессе самостоятельной работы студенты отрабатывают теоретические положения,
изложенные на лекциях, и выполняют программную реализацию примеров, рассмотренных
на практических занятиях. В ходе самостоятельной работы студенты выполняют
контрольные домашние задания. Задания носят индивидуальный характер.
4. Методические указания студентам
содержатся в используемой при проведении курса литературе.
5
5. Рекомендации по использованию информационных технологии.
Все практические и лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе,
содержащую локальную вычислительную сеть на базе ПК типа Pentium. Программное
обеспечение сети должно поддерживать новые информационные технологии и включать в
себя следующие комплексы:
 BPwin
 ERwin;
 Rational Rose .
Автор программы ________________________________к.т.н. доцент Дерябин А.И.
6
V. Тематический расчет часов (на отдельном листе)
Аудиторные часы
Семинар.
№
Наименование разделов и
или
п/п
тем
Лекции
Всего
практич.
занятия
Раздел 1. Проектирование информационных систем
Введение. Основные понятия
технологии
проектирования
1. информационных систем (ИС)
2
2
2. Жизненный
цикл
программного обеспечения ИС
3. Организация
канонического
проектирования ИС
4. Анализ предметной области
5. Использование CASE средств
для анализа предметной
области.
6. Структурный (процессный)
подход к анализу бизнес
процессов.
7. Проектирование структуры
базы данных
8. Типовое проектирование ИС
Всего:
Самостоят.
работа
Всего
часов
8
6
2
2
4
12
18
14
16
30
54
84
4
2
6
30
46
4
6
10
20
26
6
12
18
30
50
4
4
8
20
18
6
42
2
44
8
86
14
184
22
270
Автор программы ___________________________________к.т.н. доцент Дерябин А.И.
7
Приложение 1
Планы семинарских занятий
Семинар 1.
Жизненный цикл программного обеспечения ИС
Вопросы:
1. Понятие жизненного цикла ПО ИС.
2. Процессы жизненного цикла: основные, вспомогательные, организационные.
3. Содержание и взаимосвязь процессов жизненного цикла ПО ИС.
4. Модели жизненного цикла: каскадная, модель с промежуточным контролем,
спиральная.
5. Стадии жизненного цикла ПО ИС.
6. Регламентация процессов проектирования в отечественных и международных
стандартах
Семинар 2.
Организация канонического проектирования ИС
1. Каноническое проектирование ИС.
2. Стадии и этапы процесса канонического проектирования ИС.
3. Цели и задачи предпроектной стадии создания ИС.
4. Модели деятельности организации ("как есть" и "как должно быть").
5. Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования. Состав проектной
документации.
6. Типовое проектирование ИС. Понятие типового проекта, предпосылки типизации.
Объекты типизации. Методы типового проектирования. Оценка эффективности
использования типовых решений.
7. Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР. Состав и содержание
операций типового элементного проектирования ИС.
8. Функциональные пакеты прикладных программ (ППП) как основа ТПР.
9. Адаптация типовой ИС.
Методы и средства прототипного проектирования ИС
Семинар 3.
Анализ предметной области
1. Основные понятия организационного бизнес-моделирования.
2. Миссия компании, дерево целей и стратегии их достижения.
3. Статическое описание компании: бизнес-потенциал компании, функционал компании,
зоны ответственности менеджмента.
4. Динамическое описание компании. Процессные потоковые модели. Модели структур
данных.
5. Полная бизнес-модель компании.
6. Шаблоны организационного бизнес-моделирования.
7. Построение организационно-функциональной структуры компании.
8. Этапы разработки Положения об организационно-функциональной структуре
компании.
9. Информационные технологии организационного моделирования.
8
Семинар 4.
1. Использование CASE средств для анализа предметной области.
2. Основные типы UML-диаграмм, используемые в проектировании
информационных систем.
3. Взаимосвязи между диаграммами.
4. Поддержка UML итеративного процесса проектирования ИС.
5. Этапы проектирования ИС: моделирование бизнес-прецедентов, разработка
модели бизнес-объектов, разработка концептуальной модели данных, разработка
требований к системе, анализ требований и предварительное проектирование
системы, разработка моделей базы данных и приложений, проектирование
физической реализации системы.
Семинар 5.
Структурный (процессный) подход к анализу бизнес процессов.
1. Процессные потоковые модели.
2. Процессный подход к организации деятельности организации.
3. Связь концепции процессного подхода с концепцией матричной организации.
4. Основные элементы процессного подхода: границы процесса, ключевые роли, дерево
целей, дерево функций, дерево показателей.
5. Выделение и классификация процессов.
6. Основные процессы, процессы управления, процессы обеспечения.
7. Референтные модели.
8. Проведение предпроектного обследования организации.
9. Анкетирование, интервьюирование, фотография рабочего времени персонала.
10. Результаты предпроектного обследования.
Семинар 6.
1. Проектирование структуры базы данных.
2. Информационное обеспечение ИС.
3. Внемашинное информационное обеспечение.
4. Основные понятия классификации информации.
5. Понятия и основные требования к системе кодирования информации.
6. Состав и содержание операций проектирования классификаторов.
7. Система документации. Внутримашинное информационное обеспечение.
8. Проектирование экранных форм электронных документов.
9. Информационная база и способы ее организации.
Семинар 7.
Типовое проектирование ИС.
1. Предмет и метод курса "Проектирование информационных систем".
2. Понятие экономической информационной системы. Классы ИС.
3. Структура однопользовательской и многопользовательской, малой и корпоративной
ИС, локальной и распределенной ИС, состав и назначение подсистем.
4. Основные особенности современных проектов ИС.
5. Этапы создания ИС: формирование требований, концептуальное проектирование,
спецификация приложений, разработка моделей, интеграция и тестирование
информационной системы.
6. Методы программной инженерии в проектировании ИС.
9
Приложение 2
Тематика контрольных работ
Контрольная работа № 1
- Понятие ИС, ИТ.
- Структура ИС.
- Способы разработки приложений.
- Стандарты на жизненный цикл ИС.
- Жизненный цикл системы.
- Каноническое проектирование ИС.
- Структура Технического задания на проектирование.
Контрольная работа № 2
- Системный анализ предметной области.
- Способы построения функциональной модели предметной области.
- Организационная модель предметной области.
- Способы описания информационных потоков в предметной области.
- Документальный анализ ПО.
- CASE средства для проектирования ИС.
10
Приложение 3
Тематика домашнего задания
Проектирование ИС учета товара на складе;
Проектирование ИС учета персонала организации;
Проектирование ИС обеспечения государственных закупок;
Проектирование ИС управления учебным процессом факультета;
Проектирование ИС учета нагрузки преподавателей.
Проектирование ИС управления процессом торговли магазина.
Проектирование ИС библиотеки.
Проектирование ИС учета заявок на ремонт в управляющей компании.
Проектирование ИС управления электронной очередью в банке
Проектирование ИС обслуживания клиентов фирмы.
Проектирование ИС управления туристическим агентством.
Проектирование ИС управления автобусным парком.
Проектирование ИС управления фирмой, ремонтирующей компьютеры.
Проектирование ИС управления фирмой, осуществляющей перевозку пассажиров.
Проектирование ИС управления перевозкой грузов.
Проектирование ИС малого строительного предприятия.
Проектирование ИС консалтинговой фирмы.
Проектирование ИС администрации муниципального образования.
Проектирование ИС управления телекоммуникационной компанией.
Проектирование ИС маркетингового отдела.
Проектирование ИС учебного отдела.
Проектирование ИС управления научной деятельностью студентов ВУЗа.
11
Приложение 4
Вопросы для самоконтроля.
- Определить понятие ИС, ИТ.
- Какие элементы входят в структуру ИС?
- Способы разработки приложений для ИС?
- Сколько этапов в стандартном жизненном цикле ИС?
- Жизненный цикл системы?
- Этапы и особенности канонического проектирования ИС?
- Структура Технического задания на проектирование?
- Системный анализ предметной области состоит из процедур...?
- Способы построения функциональной модели предметной области?
- Организационная модель предметной области?
- Способы описания информационных потоков в предметной области?
- Методы, применяемые в документальном анализе ПО?
- CASE средства для проектирования ИС?
12